CN109121683A - 一种便携水果采摘器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携水果采摘器，包括筒体、采摘装置和传动装置，所述筒体包括顶盖、中间盘和底盘，所述顶盖位于中间盘的上方，所述中间盘位于底盘的上方，所述采摘装置位于中间盘和底盘之间，所述传动装置包括啮合的小锥齿轮和大锥齿轮，所述大锥齿轮与中间盘连接，所述中间盘的中心开设有第一圆孔，所述第一圆孔的直径与大锥齿轮的轮毂直径一致，所述第一圆孔与大锥齿轮过盈配合，所述小锥齿轮配合连接齿轮轴，所述齿轮轴受力转动时带动小锥齿轮转动，所述小锥齿轮转动带动大锥齿轮转动，所述大锥齿轮转动带动中间盘转动，所述中间盘转动后将力传递给采摘装置，所述采摘装置受力后切割水果果柄。本发明提供的便携水果采摘器操作方便、结构简单。

Description

一种便携水果采摘器

技术领域

本发明涉及水果采摘技术领域，尤其涉及一种便携水果采摘器。

背景技术

目前水果采摘主要为机器辅助采摘和人工采摘，机器辅助采摘主要是利用小型机械手，例如在采摘菠萝等果实长在树上的水果时，小型机械手操作不易并且采摘完成后水果的果实极容易掉落造成收集困难，采摘效果不理想；人工采摘时，若果树的植株较矮，则要求果农采摘时弯腰用双手操作，一只手扶水果果实，另一只手拿刀砍断水果果柄，工作效率低，且果树植株的剑状叶片极易对果农手部造成伤害，并且持续的弯腰操作很容易造成腰椎疲劳，工作强度大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够有效减小工作强度、采摘方便的便携水果采摘器。

本发明提供一种便携水果采摘器，包括筒体、采摘装置和传动装置，所述筒体包括顶盖、中间盘和底盘，所述顶盖位于中间盘的上方，所述中间盘位于底盘的上方，所述采摘装置位于中间盘和底盘之间，所述传动装置包括啮合的小锥齿轮和大锥齿轮，所述大锥齿轮与中间盘连接，所述中间盘的中心开设有第一圆孔，所述第一圆孔的直径与大锥齿轮的轮毂直径一致，所述第一圆孔与大锥齿轮过盈配合，所述小锥齿轮配合连接齿轮轴，所述齿轮轴受力转动时带动小锥齿轮转动，所述小锥齿轮转动带动大锥齿轮转动，所述大锥齿轮转动带动中间盘转动，所述中间盘转动后将力传递给采摘装置，所述采摘装置受力后切割水果果柄。

进一步地，所述顶盖的下端连接轴承座，所述轴承座上开设有第二小孔，所述第二小孔内放置有与齿轮轴配合连接的轴承；所述齿轮轴伸向筒体内的一端连接小锥齿轮，所述齿轮轴伸出筒体的另一端连接把手。

进一步地，所述底盘上设有若干刀片固定台，所述采摘装置包括转动圆环和若干刀片，所述转动圆环位于中间盘和底盘之间，所述转动圆环与中间盘连接，所述转动圆环在底盘上转动，每一个刀片与转动圆环之间设有连杆，所述连杆的一端转动连接在转动圆环上，所述连杆的另一端与刀片的第一端转动连接，所述刀片的第二端转动连接在刀片固定台上，所述中间盘转动带动转动圆环转动，所述转动圆环转动带动连杆做平面复合运动，所述连杆运动带动刀片转动使刀片打开或闭合，所述刀片打开时形成空隙，水果果实穿过空隙进入筒体内，所述刀片闭合时切割水果果柄使水果果实留在筒体内。

进一步地，所述中间盘与转动圆环之间通过若干支撑长杆连接，所述支撑长杆的上端与中间盘连接，所述支撑长杆的下端与转动圆环连接。

进一步地，所述转动圆环上开设有若干第一小孔，所述第一小孔内放置万向球，所述万向球的上端与第一小孔配合连接，所述万向球的下端与底盘接触。

进一步地，所述刀片的数量为5个，所述刀片包括第一刀刃和第二刀刃，所述第一刀刃向外凸，所述第二刀刃向内凹，所述第一刀刃与第二刀刃构成的刀尖角的角度为72度，相邻刀片的第一刀刃和第二刀刃契合，所述刀片转动使相邻刀片的第一刀刃和第二刀刃配合切割水果果柄。

进一步地，所述连杆的一端通过第一铆钉转动连接在转动圆环上，所述连杆的另一端通过第二铆钉与刀片的第一端转动连接，所述刀片的第二端通过第三铆钉转动连接在刀片固定台上。

进一步地，所述采摘器还包括限位装置，所述限位装置包括若干组尼龙柱和若干层具有弹性的挡圈，通过尼龙柱将这些挡圈由上至下逐层排列在筒体的内部。

进一步地，所述挡圈设置为三层，所述尼龙柱的组数为三组，每一组尼龙柱的数量为五根，第一组尼龙柱的下端固定连接在刀片固定台上，第一组尼龙柱的上端连接第一层挡圈的下端，第二组尼龙柱的下端连接第一层挡圈的上端，第二组尼龙柱的上端连接第二层挡圈的下端，第三组尼龙柱的下端连接第二层挡圈的上端，第三组尼龙柱的上端连接第三层挡圈的下端。

进一步地，所述顶盖的上端设置提手，手握所述提手可将采摘器提起。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的便携水果采摘器操作方便、结构简单、装置轻便，有效解决了传统机械手采摘完成后果实易掉落的难题，避免了长期弯腰操作和剑状树叶及果实表面的尖锐凸起对果农手部的损伤；本发明提供的便携水果采摘器通过传动装置控制刀片的开合，减小了采摘的工作强度，极大提高了工作效率；本发明提供的便携水果采摘器通过在筒体内设置限位装置将掉落在筒体内的水果果实扶正，避免果实发生倾斜，使得果实被收集时可以轻松落入收集容器。

附图说明

图1是本发明一种便携水果采摘器的结构示意图。

图2是本发明一种便携水果采摘器的采摘装置闭合状态的结构示意图。

图3是本发明一种便携水果采摘器的采摘装置打开状态的结构示意图。

图4是本发明一种便携水果采摘器的采摘装置的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种便携水果采摘器，包括筒体1、传动装置2、限位装置3和采摘装置4，筒体1为圆柱状的空心结构，传动装置2、限位装置3和采摘装置4均设置在筒体1内，筒体1包括顶盖11、中间盘12和底盘13，顶盖11位于中间盘12的上方，顶盖11上设有提手111，手持提手111可将水果采摘器提起，中间盘12位于底盘13的上方，中间盘12与传动装置2连接，采摘装置4位于中间盘12和底盘13之间，传动装置2受力转动后可带动中间盘12转动，中间盘12转动后将力传递给采摘装置4，采摘装置4受力后切割水果果柄，中间盘12的中心开设有第一圆孔121，底盘13的中心开设有允许水果果实通过的第二圆孔131，底盘13上设有若干刀片固定台132，刀片固定台132通过第三螺栓1321固定连接在底盘13上；一实施例中，刀片固定台132的数量为五个。

传动装置2包括啮合的小锥齿轮21和大锥齿轮22，大锥齿轮22的轮毂直径与中间盘12上开设的第一圆孔121的直径一致，大锥齿轮22与第一圆孔121过盈配合使得大锥齿轮22与中间盘12连接，小锥齿轮21配合连接齿轮轴23，齿轮轴23受力转动时带动小锥齿轮21转动，小锥齿轮21转动带动大锥齿轮22转动，大锥齿轮22转动带动中间盘12转动。

齿轮轴23的位置被固定连接在顶盖11的下端的轴承座24限定，轴承座24上开设第二小孔241，第二小孔241内放置轴承242，轴承242与齿轮轴23配合连接，齿轮轴23穿过第二小孔241伸向筒体1内的一端与小锥齿轮21连接，齿轮轴23伸出筒体1的另一端固定连接把手25，把手25受力转动时可带动齿轮轴23转动；一实施例中，小锥齿轮21、把手25的数量均为两个，在顶盖11的下端连接对称的两个轴承座24。

参考图1、图2和图3，采摘装置4包括转动圆环41和若干刀片42，转动圆环41位于中间盘12和底盘13之间，转动圆环41与刀片固定台132间隙配合，转动圆环41的轴线与刀片固定台132的轴线重合，转动圆环41和中间盘12之间通过若干支撑长杆5连接，支撑长杆5的上端通过第一螺栓51与中间盘12连接，支撑长杆5的下端通过第二螺栓与转动圆环41连接，转动圆环41上开设有若干第一小孔411，每一个第一小孔411内放置一个万向球412，万向球412的上端与第一小孔411过盈配合连接，万向球412的下端恰与底盘13接触，万向球412使转动圆环41在底盘13上的转动更加灵活，转动圆环41的内径大于底盘13中心开设的第二圆孔131的直径，每一个刀片42与转动圆环41之间设有弯曲形状的连杆43，刀片42通过连杆43与转动圆环41连接，连杆43的一端通过第一铆钉431转动连接在转动圆环41上，连杆43的另一端通过第二铆钉432与刀片42的第一端转动连接，刀片42的第二端通过第三铆钉1322转动连接在刀片固定台132上，刀片42完全打开时形成的空隙允许水果果实通过，刀片42包括第一刀刃421和第二刀刃422，第一刀刃421向外凸，第二刀刃422向内凹，刀片42呈闭合状态时相邻刀片42的第一刀刃421和第二刀刃422契合，每一个刀片42转动使相邻刀片的第一刀刃421和第二刀刃422配合切割水果的果柄，一实施例中，刀片42、第一小孔411的数量均为5个，刀片42的形状近似为三角形，每一个刀片42的第一刀刃421和第二刀刃422构成的刀尖角的度数为72度；另一实施例中，刀片42的数量为4个或6个，当刀片42的数量为4个时，每一个刀片42的第一刀刃421和第二刀刃422构成的刀尖角的度数为90度，当刀片42的数量为6个时，每一个刀片42的第一刀刃421和第二刀刃422构成的刀尖角的度数为60度，本发明的实施例中的4个刀片42、5个刀片42、6个刀片42仅仅是本发明的具体实例，任何适合操作的刀片数量均在本发明的保护范围内。

限位装置3包括若干层具有弹性的挡圈31和若干组尼龙柱32，挡圈31为空心圆环结构，通过尼龙柱32将挡圈31由上至下逐层排列在筒体1的内部，本发明的一实施例中，挡圈31设置三层，尼龙柱32共三组，每一组尼龙柱32的数量均为五根，第一组尼龙柱32的下端固定连接在刀片固定台132上，第一组尼龙柱32的上端连接第一层挡圈31的下端，第二组尼龙柱32的下端连接第一层挡圈31的上端，第二组尼龙柱32的上端连接第二层挡圈31的下端，第三组尼龙柱32的下端连接第二层挡圈31的上端，第三组尼龙柱32的上端连接第三层挡圈31的下端，水果的果实被切割置于筒体1内时，果实的四周被逐层排列的挡圈31围住，使得果实被扶正，便于收集。

一实施例中，利用本发明提供的便携水果采摘器采摘菠萝，手握提手111，顺时针转动把手25带动齿轮轴23顺时针转动，齿轮轴23转动带动小锥齿轮21转动，小锥齿轮21转动带动大锥齿轮22转动，大锥齿轮22转动带动中间盘12转动，中间盘12转动带动支撑长杆5和转动圆环41转动，转动圆环41转动带动连杆43以第一铆钉431、第二铆钉432为旋转轴做平面复合运动，连杆43运动带动刀片42以第三铆钉1322为旋转轴转动，刀片42转动后完全打开形成空隙，菠萝冠芽和菠萝果实自下至上依次穿过第二圆孔131、空隙进入筒体1内，继续顺时针转动把手25使刀片42的第二刀刃422向相邻刀片42的第一刀刃421移动，则刀片42逐渐闭合，刀片42闭合时第一刀刃421和第二刀刃422配合切割位于菠萝果实下方的菠萝果柄使菠萝冠芽和菠萝果实留在筒体1内，进入筒体1内的菠萝果实被挡圈31扶正，需要收集采摘到的菠萝时，转动把手25使刀片42打开，则菠萝自动落入收集容器中。

参考图4，本发明提供的采摘器的采摘装置4是多个铰链四连杆机构组成的虹膜机构，该铰链四连杆机构为一种特殊的双摇杆机构，转动圆环41转动时可视为双摇杆机构中一摇杆的摆动，可以带动连杆43做平面复合运动，随之带动刀片42摆动，从而实现刀片42的旋转切割。

本发明提供的便携水果采摘器操作方便、结构简单、装置轻便，有效解决了传统机械手采摘完成后水果果实易掉落的难题，避免了长期弯腰操作和剑状树叶及果实表面的尖锐凸起对果农手部的损伤；本发明提供的便携水果采摘器通过传动装置2控制刀片42的开合，减小了采摘的工作强度，极大提高了工作效率；本发明提供的便携水果采摘器通过在筒体1内设置限位装置3将掉落在筒体1内的果实扶正，避免果实发生倾斜，使得果实被收集时可以轻松落入收集容器。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携水果采摘器，其特征在于，包括筒体、采摘装置和传动装置，所述筒体包括顶盖、中间盘和底盘，所述顶盖位于中间盘的上方，所述中间盘位于底盘的上方，所述采摘装置位于中间盘和底盘之间，所述传动装置包括啮合的小锥齿轮和大锥齿轮，所述大锥齿轮与中间盘连接，所述中间盘的中心开设有第一圆孔，所述第一圆孔的直径与大锥齿轮的轮毂直径一致，所述第一圆孔与大锥齿轮过盈配合，所述小锥齿轮配合连接齿轮轴，所述齿轮轴受力转动时带动小锥齿轮转动，所述小锥齿轮转动带动大锥齿轮转动，所述大锥齿轮转动带动中间盘转动，所述中间盘转动后将力传递给采摘装置，所述采摘装置受力后切割水果果柄。

2.如权利要求1所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述顶盖的下端连接轴承座，所述轴承座上开设有第二小孔，所述第二小孔内放置有与齿轮轴配合连接的轴承；所述齿轮轴伸向筒体内的一端连接小锥齿轮，所述齿轮轴伸出筒体的另一端连接把手。

3.如权利要求1所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述底盘上设有若干刀片固定台，所述采摘装置包括转动圆环和若干刀片，所述转动圆环位于中间盘和底盘之间，所述转动圆环与中间盘连接，所述转动圆环在底盘上转动，每一个刀片与转动圆环之间设有连杆，所述连杆的一端转动连接在转动圆环上，所述连杆的另一端与刀片的第一端转动连接，所述刀片的第二端转动连接在刀片固定台上，所述中间盘转动带动转动圆环转动，所述转动圆环转动带动连杆做平面复合运动，所述连杆运动带动刀片转动使刀片打开或闭合，所述刀片打开时形成空隙，水果果实穿过空隙进入筒体内，所述刀片闭合时切割水果果柄使水果果实留在筒体内。

4.如权利要求3所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述中间盘与转动圆环之间通过若干支撑长杆连接，所述支撑长杆的上端与中间盘连接，所述支撑长杆的下端与转动圆环连接。

5.如权利要求3所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述转动圆环上开设有若干第一小孔，所述第一小孔内放置万向球，所述万向球的上端与第一小孔配合连接，所述万向球的下端与底盘接触。

6.如权利要求3所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述刀片的数量为5个，所述刀片包括第一刀刃和第二刀刃，所述第一刀刃向外凸，所述第二刀刃向内凹，所述第一刀刃与第二刀刃构成的刀尖角的角度为72度，相邻刀片的第一刀刃和第二刀刃契合，所述刀片转动使相邻刀片的第一刀刃和第二刀刃配合切割水果果柄。

7.如权利要求3所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述连杆的一端通过第一铆钉转动连接在转动圆环上，所述连杆的另一端通过第二铆钉与刀片的第一端转动连接，所述刀片的第二端通过第三铆钉转动连接在刀片固定台上。

8.如权利要求3所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述采摘器还包括限位装置，所述限位装置包括若干组尼龙柱和若干层具有弹性的挡圈，通过尼龙柱将这些挡圈由上至下逐层排列在筒体的内部。

9.如权利要求8所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述挡圈设置为三层，所述尼龙柱的组数为三组，每一组尼龙柱的数量为五根，第一组尼龙柱的下端固定连接在刀片固定台上，第一组尼龙柱的上端连接第一层挡圈的下端，第二组尼龙柱的下端连接第一层挡圈的上端，第二组尼龙柱的上端连接第二层挡圈的下端，第三组尼龙柱的下端连接第二层挡圈的上端，第三组尼龙柱的上端连接第三层挡圈的下端。

10.如权利要求1所述的便携水果采摘器，其特征在于，所述顶盖的上端设置提手，手握所述提手可将采摘器提起。